Rețeaua distribuită descentralizată a tehnologiei Blockchain creează un sistem lipsit de corupție și oferă securitate, transparență și imuabilitate mai ridicate: știți deja asta! Dar, v-ați întrebat vreodată cum este guvernat un sistem fără o autoritate centrală sau cum sunt verificate deciziile privind tranzacțiile?
Una dintre cele mai importante promisiuni ale tehnologiei blockchain este un sistem peer-to-peer fără încredere, în care o comunitate ajută la verificarea faptului că tranzacțiile sunt autentice. Cu toate acestea, te-ai întrebat vreodată exact cum se întâmplă asta? Ei bine, diferite blockchain-uri folosesc diferite metode care sunt numite algoritmi de consens blockchain.
Cunoscuți și sub denumirea de protocoale de consens, acești algoritmi sunt seturi de reguli prin care funcționează rețelele. Dacă sună interesant, citiți ghidul nostru cuprinzător pentru a descoperi ce sunt algoritmii de consens blockchain, obiectivele lor, cum funcționează și diferența dintre cei doi cei mai populari utilizați astăzi.
Cuprins
Cum funcționează blockchain-urile
Blockchain-ul este un sistem de înregistrare a informațiilor care nu pot fi modificate sau piratate. Denumit și Distributed Ledger Technology (DLT), blockchain folosește hashing criptografic de descentralizare pentru a crea un istoric sigur și transparent al activelor digitale.
În timp ce blockchain rulează pe un sistem mai complex, analogia explică cumva cum funcționează – cea mai ușoară ilustrare a modului în care funcționează blockchain-ul este Google Doc. Puteți partaja și distribui orice documente create prin Google Docs în cadrul unei echipe în loc să le copiați și să le transferați.
Google Docs folosește un lanț de distribuție descentralizat care permite tuturor membrilor echipei să acceseze documentul simultan. Toate modificările efectuate asupra documentului sunt înregistrate în timp real și sunt transparente, deoarece niciun membru nu este blocat.
Fiecare bloc din lanțul de blocuri poartă mai multe tranzacții. De fiecare dată când un utilizator adaugă o nouă tranzacție pe blockchain, înregistrarea tranzacției este adăugată la toate registrele participanților.
În mod similar, ori de câte ori un utilizator modifică un bloc din lanț, devine evident pentru toate computerele participante că a fost făcută o modificare. Orice Hacker care intenționează să corupeze sistemul ar trebui să schimbe toate blocurile din lanț în fiecare versiune distribuită a lanțului.
Ce este un mecanism de consens blockchain?
Un mecanism de consens este o formulă prin care orice grup de persoane fără o autoritate centrală superioară ia decizii și asigură respectarea acordurilor. Un algoritm de consens blockchain se referă la procesul prin care utilizatorii sau colegii dintr-o rețea blockchain ajung la un acord sau un consens comun cu privire la starea în timp real a blockchain-ului.
Protocolul de consens permite rețelei blockchain să obțină fiabilitate și să creeze încredere între diferite note, pe lângă garantarea securității în registrul distribuit. Un algoritm de consens devine parte integrantă a fiecărei aplicații blockchain sau proiect DApps din cadrul blockchain.
Mecanismele de consens blockchain sunt în general responsabile pentru următoarele trei lucruri:
- Ei se asigură că următorul bloc din lanț este singura versiune corectă a adevărului.
- Acestea împiedică atacatorii rău intenționați să obțină o putere hash de 51% și să uzurpe sistemul și să deschidă cu succes lanțul.
- Acestea garantează fiabilitatea unei rețele, inclusiv a mai multor noduri, care este printre cele mai importante aspecte, deoarece afirmă integritatea rețelei. Cel mai important element al mecanismelor de consens este asigurarea ca utilizatorii să nu cheltuiască aceeași criptomonedă de două ori (cheltuire dublă).
Alți furnizori de servicii financiare, cum ar fi companiile de carduri de credit și de debit, nu operează mecanisme de consens, deoarece, spre deosebire de companiile blockchain, firmele își controlează rețelele. Sistemul trimite informațiile către o bază de date centrală ori de câte ori folosiți cardurile lor de credit. Utilizatorii de carduri de credit cred că companiile își pot proteja atât datele, cât și procesul comenzilor respective în timpul tranzacțiilor.
Deoarece numai compania de carduri de credit controlează întreaga sa rețea, aceasta își rezervă dreptul de a inversa sau de a cenzura orice tranzacție. Pe lângă dreptul la cenzură și incapacitatea acestora de a rezolva disputele, majoritatea bazelor de date centralizate sunt foarte susceptibile la riscul de hacking și corupție.
Intră în blockchain și în era criptomonedelor; a devenit posibil să se efectueze tranzacții peer-to-peer care sunt de încredere, imuabile și urmăribile în cadrul unei rețele descentralizate. Deoarece nu există o autoritate centrală sau superioară în cadrul unor astfel de rețele care să impună respectarea regulilor stabilite, diferitele tipuri de algoritmi de consens blockchain asigură că fiecare participant din rețea este de acord cu regulile și joacă în conformitate cu acestea.
Obiectivele mecanismelor de consens blockchain
Următoarele sunt printre obiectivele principale ale mecanismelor de consens blockchain.
#1. Acord unificat
Atingerea unui acord unificat este unul dintre obiectivele principale ale mecanismului de consens. Protocoalele încorporate în rețeaua distribuită a blockchain-ului asigură că toate datele introduse în timpul procesului sunt adevărate și exacte și că starea registrului rămâne la zi. Drept urmare, utilizatorii pot face tranzacții fără a construi neapărat încrederea cu colegii lor.
#2. Creați un stimulent economic comun
Întrucât blockchain-ul este un sistem fără încredere care se reglementează singur, interesele tuturor participanților trebuie să fie aliniate. Într-o astfel de situație, un algoritm de consens blockchain îi recompensează pe cei care țin linia și pedepsește actorii răi, în timp ce reglementează stimulentele economice.
#3. Corectitudine și echitate
Protocoalele de consens asigură că toți utilizatorii interesați pot participa în cadrul rețelei folosind aceleași elemente de bază. Drept urmare, justifică descentralizarea și aspectele open-source ale sistemului blockchain.
#4. Eliminați Defecțiunile
Metoda mecanismului de consens asigură, de asemenea, că blockchain-ul este consecvent, fiabil și lipsit de defecte, ceea ce înseamnă că sistemul poate funcționa independent în orice moment, inclusiv în defecțiuni și amenințări.
Tipuri de algoritmi de consens blockchain: dovada muncii vs. dovada mizei
Există numeroși algoritmi de consens în ecosistemul blockchain și mulți alții sunt încă în curs de dezvoltare. Prin urmare, fiecare utilizator sau antreprenor trebuie să fie familiarizat cu caracteristicile diferitelor mecanisme de consens și să știe să le identifice pe cele sărace. După ce a învățat elementele de bază ale algoritmilor de consens blockchain, este timpul să descoperim punctele forte și punctele slabe ale celor mai populare două metode de consens.
Proof of Work (PoW) și Proof of Stake (PoS) sunt cele mai utilizate metode de consens blockchain. Ambele reglementează procesul prin care tranzacțiile peer-to-peer sunt verificate și adăugate la registrul public distribuit al unui blockchain fără o autoritate centrală. Cunoașterea diferențelor dintre PoW și PoS vă poate ajuta să evaluați cu ușurință cripto-urile din portofoliul dvs.
Ce este Proof of Work (PoW)?
Metoda de consens Proof of Work a debutat la începutul anilor 1990 pentru a trata spam-ul prin e-mail. Ideea din spatele lui era că un computer trebuia să efectueze o cantitate mică de muncă înainte de a putea trimite un e-mail. În timp ce munca a fost menită să fie banală pentru oricine care trimitea un e-mail legitim sau două, a cerut cantități mari de resurse și putere de calcul pentru oricine intenționează să trimită e-mailuri în masă. Creatorul Bitcoin, Satoshi Nakamoto, a fost prima persoană care a aplicat tehnologia monetară digitală în cartea albă a Bitcoin.
A. Comanda Blockchain
Știți deja că un blockchain este format dintr-un șir de blocuri reprezentând grupuri de tranzacții aliniate cronologic. Primul bloc din dovada blockchain-ului bazat pe muncă este codificat greu în software și se numește blocul 0 sau blocul Genesis. În timp ce primul bloc nu face referire la niciun bloc anterior, toate celelalte blocuri care intră în blockchain trebuie să facă referire la blocuri anterioare. Fiecare poartă o copie a registrului actualizat.
b. Utilizarea energiei
Algoritmul proof of Work folosește o cursă competitivă pentru a determina cine dintre participanți (minerii de criptomonede) poate ajusta registrul. Minerii trebuie să folosească energia de calcul pentru a se califica pentru a propune blocuri valide în conformitate cu regulile rețelei.
Calculatoarele care rulează software-ul Bitcoin, cunoscut sub numele de noduri, validează tranzacțiile, previn dublarea cheltuielilor și determină dacă vreun bloc propus ar trebui să se alăture lanțului. Minerii Bitcoin concurează unul împotriva celuilalt pentru a avea șansa de a crea un nou bloc prin rezolvarea unor sume matematice complexe printr-un proces numit hashing. Problemele matematice sunt greu de rezolvat, dar rețeaua poate verifica cu ușurință soluția corectă.
c. Participare
Metoda consensului PoW combină puterea de calcul cu criptografie pentru a construi un consens și a valida tranzacțiile înregistrate în blockchain. Minerii care participă la procesul de hashing trebuie să genereze răspunsul corect la problema matematică pentru a se califica pentru a adăuga un nou bloc în lanț.
Minerii participanți vor ghici un șir de numere pseudoaleatoare, care, atunci când sunt combinate cu informațiile din bloc și trecute printr-un computer cu funcție hash, trebuie să ofere o soluție care să corespundă condițiilor stabilite în prealabil de algoritm.
Odată ce se obține un răspuns, sistemul transmite hash-ul câștigător în rețea, astfel încât alți mineri să poată verifica validitatea acestuia. Dacă ceilalți mineri verifică hash-ul, blocul va fi adăugat la blockchain, iar minerul de succes primește compensație prin recompensa de bloc.
d. Distribuirea recompenselor
Persoana care extrage un bloc acceptat ca valabil în cadrul rețelei primește o recompensă de bloc, de obicei o nouă criptomonedă. Pentru criptomonede precum Bitcoin, blockchain-ul reduce sistematic suma recompensei bloc după ce a fost creat un anumit număr de blocuri pentru a menține suma totală de fonduri finită și deflaționară.
Ce este Proof of Stake (PoS)?
Metoda de consens Proof of Stake (PoS) este o modificare a PoW care a debutat în 2012. În loc să se bazeze doar pe computere care concurează unele împotriva altora pentru a crea hash-ul corect, obiectivul unui protocol de consens PoS este de a permite participarea prin deținere. a anumitor criptomonede. Scopul a fost să se ocupe în primul rând de consumul mare de energie al PoW pentru a determina ordinea blockchain.
Algoritmul PoS folosește un set predeterminat de factori pentru a alege pseudo-aleatoriu un nod dintre proprietarii de monede pentru a propune următorul bloc blockchain. Rolul nodului selectat este să verifice validitatea tranzacțiilor dintr-un bloc, pe lângă semnarea și propunerea blocului către blockchain pentru validare.
A. Comanda Blockchain
Ca și mecanismul PoW, metoda consensului PoS constă dintr-un șir de blocuri aliniate cronologic. Primul bloc dintr-un blockchain bazat pe PoS este, de asemenea, codificat în software-ul de bloc genesis. Toate blocurile ulterioare adăugate la blockchain trebuie să facă referire la blocul anterior și să aibă o copie întreagă a registrului actualizat. Cu toate acestea, spre deosebire de metoda PoS, nodurile participante nu concurează pentru a fi selectate pentru a adăuga blocuri. Ca urmare, blocurile noi sunt de obicei falsificate sau batate în loc de minate.
b. Utilizarea energiei
Blockchain-urile bazate pe PoS sunt renumite pentru utilizarea unui sistem eficient din punct de vedere energetic pentru a determina cine poate propune blocuri noi și nu depind de consumul mare de energie și puterea de calcul. Susținătorii mecanismului de consens PoS îl prezintă drept un mecanism ecologic în care unui nod individual i se atribuie afacerea de a crea noi blocuri în loc să concureze unul împotriva celuilalt.
Deoarece mineritul PoW și baterea PoS necesită ambele consum de energie, nodurile de minerit și de batere sunt motivate să folosească cea mai ieftină formă de electricitate posibilă, care provine cel mai adesea din resurse regenerabile, cum ar fi energia hidroelectrică, eoliană sau solară, mai degrabă decât surse care emit seră, cum ar fi cărbunele.
În timp ce minerii PoS necesită doar o sursă activă de internet care necesită o cantitate mică de energie, minerii PoW, pe de altă parte, trebuie să achiziționeze hardware specializat (GPU), echipamente de minerit și alte dispozitive scumpe pentru a avea șansa de a produce un bloc.
c. Participare
Pentru a participa la metoda de consens PoS și pentru a avea șansa de a fi selectat pentru a adăuga blocuri în lanț, un utilizator trebuie să mizeze sau să blocheze o anumită cantitate de jetoane ale blockchain-ului într-un anumit contract inteligent. Șansa ta de a fi selectat pentru a participa este determinată de cantitatea de criptomonedă pe care o pariezi.
Utilizatorii care acționează cu răutate sau încalcă regulile stabilite ar putea ajunge să-și piardă miza ca pedeapsă. Algoritmul PoS folosește alți câțiva factori determinanți pentru a evita favorizarea doar a celor mai bogate noduri, dintre care unele includ randomizarea pură sau numărul de ori când un nod a mizat monede.
d. Distribuirea recompenselor
La fel ca mecanismul de consens PoW, utilizatorii care propun cu succes un bloc valid sunt recompensați cu o recompensă bloc, referindu-se la criptomoneda blockchain-ului. Cu toate acestea, deoarece proprietatea monedelor determină selecția, unele schimburi de criptomonede oferă servicii de miză prin plasarea mizei în numele utilizatorilor în schimbul plăților regulate.
PoW vs. PoS: unde este viitorul?
Verdictul nostru cu privire la algoritmii de consens blockchain dovada muncii vs. dovada mizei este că ambii funcționează diferit pentru a atinge același scop. Cu toate acestea, deoarece dovada mizei este încă relativ nouă pe piață, ar putea fi incorect să se judece care dintre ei este câștigătorul definitiv.
PoW a fost mecanismul tradițional de consens în majoritatea blockchain-urilor originale precum Bitcoin și Ethereum. Cu toate acestea, Ethereum este în proces de adoptare a unui nou protocol PoS în încercarea de a prezenta potențialul metodei de consens emergente.
Mecanismul de consens PoW a rezistat testului timpului și s-a dovedit a fi o modalitate de a securiza un blockchain. Cu toate acestea, a avut un impact negativ asupra scalabilității rețelei, ceea ce afectează negativ tranzacțiile. În zilele noastre, indivizii au rareori șansa să mine, deoarece marile organizații miniere centralizate, cu o putere de calcul imensă, au preluat-o, făcând costurile asociate nesustenabile.
Algoritmul PoS, pe de altă parte, este mai eficient din punct de vedere energetic, iar rețelele aflate sub acesta se bucură de o scalabilitate mai mare și tranzacții mai eficiente. Cu toate acestea, mecanismul oferă mai puțină securitate pentru criptomonedele mizate de participanți.
Concluzie
PoS a intrat pentru a aborda defectele inerente mecanismului PoW și, desigur, pentru a prospera din punct de vedere al eficienței energetice. Cu toate acestea, ambii algoritmi de consens blockchain ar putea exista în viitorul apropiat, având în vedere că Bitcoin este blocat cu PoW în timp ce Ethereum gravitează spre PoS.
Ați putea fi, de asemenea, interesat să citiți despre nodurile blockchain.